买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：安徽省水利水电勘测设计研究总院股份有限公司;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

摘要：本发明提供了一种CT‑Spar平台及其系泊与立管工作系统优化分析方法，涉及深海油气资源开采技术领域。本发明中，提出了一套CT‑Spar平台及其系泊与立管工作系统优化分析方法，主要包括CT‑Spar平台的垂荡板数目的优化方法、张紧式系泊缆预张力取值的分析方法、立管上安装的浮子的特性，包括浮子位置、浮子浮力的取值的分析方法，能够有效优化CT‑Spar平台及其系泊与立管工作系统的结构方案和制作成本，并且保证系统能够在极端恶劣动力条件下仍能满足自存要求。

主权项：1.一种CT-Spar平台及其系泊与立管工作系统优化分析方法，其特征在于，所述优化分析方法包括步骤如下：S1、采用三维势流理论计算CT-Spar平台垂荡方向上的运动响应，分析不同垂荡板数目时CT-Spar平台的水动力特性，求得最适合的垂荡板数目；S2、采用动力分析中的有限单元法对CT-Spar平台的系泊系统张力进行分析；S3、采用动力分析中的有限单元法对浮子位置、浮子浮力的取值进行优化分析；所述三维势流理论计算方法为：Φ＝ΦI+ΦD+ΦR式中，Φ为总的速度势函数；ΦI为总的入射势函数；ΦD为总的绕射势函数；ΦR为总的辐射势函数；作出流体是理想流体的假定，流体场的势函数为Φx，y，z，t，那么流体场内的速度势函数需满足： 入射势取已知的一固定周期及一固定方向入射的波产生的速度势，则水深无限时，入射势为： 式中，g为重力加速度；A为波幅；k为波数；ω为波浪频率；ε为相位角；β为入射波浪向角；H为波高；流场内绕射问题应满足下述定解条件： 流场内辐射问题应满足下述定解条件： 式中，nj为结构物外法线方向上的单位矢量，j＝1，2，3，4，5，6； 垂荡RAO为浮式平台在单位规则波幅作用下的运动响应，当波浪频率接近平台自振频率时，平台垂荡响应最大，CT-Spar平台垂荡RAO达最大值，垂荡板数目越多，垂荡RAO越小；垂荡板数目达到最优值时，垂荡板数目继续增加时，平台垂荡响应值减小幅度显著降低；所述有限单元法的动平衡方程为： 式中，为惯性力矢量； 为阻尼力矢量；RSr，t为内部结构力矢量； 为外力矢量；r为结构物的位移； 为结构物的速度； 为结构物的加速度；t为结构物运动时间；惯性力矢量的表达式为： 式中，M为系统质量矩阵；MS为结构质量矩阵；MF为内部流体质量矩阵；MH为结构加速度水动力质量矩阵；阻尼力矢量的表达式为： 式中，C为系统阻尼矩阵；CSr为结构阻尼矩阵；CHr为水动力阻尼矩阵；CD为特定离散阻尼矩阵；所述系泊系统采用三段式系泊缆，每根系泊缆自上而下依次包括上段钢缆、中段聚酯缆和下段钢缆；钢缆和聚酯缆所受最大张力与系泊缆预张力呈正相关关系；位移方面，平台纵荡位移与系泊缆预张力负相关；立管最大张力随浮子距立管顶端距离的增加呈先减小后增大的趋势；立管张力随着浮子浮力的增大逐渐减小，但是减小的趋势越来越缓慢。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 安徽省水利水电勘测设计研究总院股份有限公司 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 CT-Spar平台及其系泊与立管工作系统优化分析方法